記憶效應(yīng)對(duì)聚乳酸結(jié)晶行為影響的研究.pdf

1、聚乳酸（PLA）作為一種源于可再生資源的可生物降解的半結(jié)晶性聚合物，在生物醫(yī)用和日用塑料領(lǐng)域的重要性日益增長。但是，PLA的結(jié)晶速率比較慢，限制了其更廣泛的應(yīng)用。添加成核劑是提高PLA結(jié)晶速率的常用方法。然而，大多數(shù)的成核劑對(duì)人體有害，并且不環(huán)保。事實(shí)上，利用聚合物部分熔融后所保留的對(duì)原晶體結(jié)構(gòu)的記憶效應(yīng)，也可有效提高材料的結(jié)晶速率。本論文利用差示掃描量熱儀（DSC）和偏光顯微鏡（POM）研究了不同預(yù)結(jié)晶狀態(tài)的 PLA的部分熔融及其隨后

2、結(jié)晶行為。主要結(jié)果如下：
　　首先，研究了從熔融態(tài)非等溫結(jié)晶得到的PLA晶體的部分熔融及其隨后的結(jié)晶行為。結(jié)果表明：對(duì)于非等溫結(jié)晶的PLA晶體，其具有自成核效應(yīng)的部分熔融溫度范圍為176～180℃。部分熔融后，在隨后的冷卻過程中其最大結(jié)晶峰溫與完全熔融的相比向高溫移動(dòng)了29.8℃，表明自成核顯著提高了PLA的結(jié)晶速率。PLA在178℃，176℃和175℃的部分熔融致使高溫條件下的預(yù)期的非依熱成核出現(xiàn)，而在200℃的完全熔融則致使低

3、溫條件下的自發(fā)成核產(chǎn)生。于176℃進(jìn)行部分熔融后的PLA，在隨后的等溫結(jié)晶過程中形成了形狀不規(guī)則的球晶，而且其晶核密度隨著結(jié)晶溫度的升高而降低。
　　其次，研究了從熔融態(tài)等溫結(jié)晶得到的PLA晶體的部分熔融及其隨后的結(jié)晶行為。結(jié)果表明：對(duì)于分別在135℃和110℃完成等溫結(jié)晶的PLA，其具有自成核效應(yīng)的部分熔融溫度范圍分別為176～180℃和176～179℃；部分熔融溫度越低，隨后冷卻結(jié)晶的結(jié)晶峰溫越高；部分熔融后，在隨后的冷卻過程

4、中其最大結(jié)晶峰溫與完全熔融的相比分別向高溫移動(dòng)了34.4℃和31.1℃，表明自成核顯著提高了PLA的結(jié)晶速率。對(duì)于在135℃和110℃等溫結(jié)晶的PLA晶體，部分熔融后在158℃進(jìn)行等溫結(jié)晶時(shí)，其結(jié)晶速率均隨部分熔融溫度的升高而降低，并且在相同的部分熔融溫度下，前者的等溫結(jié)晶速率比后者的低。運(yùn)用Avrami模型進(jìn)一步分析了等溫結(jié)晶數(shù)據(jù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)部分熔融溫度改變時(shí)， PLA的Avrami指數(shù)值幾乎沒有變化。
　　最后，為觀察PLA單個(gè)

5、球晶的部分熔融及隨后的結(jié)晶行為，我們用POM表征了PLA在135℃等溫熔融結(jié)晶15 min得到的單個(gè)球晶的部分熔融以及其隨后的等溫結(jié)晶行為。結(jié)果表明：PLA球晶部分熔融的溫度和時(shí)間會(huì)顯著影響冷卻后重結(jié)晶生成的形態(tài)結(jié)構(gòu)。其中具有代表性的形貌有：
　　（1）由突破了原球晶的輪廓的扭曲的類球晶中心部和在外部新形成的橫晶構(gòu)成的不規(guī)則形貌晶體；
　　（2）由（看起來像）球晶的中心部、有許多粒狀結(jié)構(gòu)小晶體組成的環(huán)帶中間層以及外部新形成的